酸化紅壤施石灰后根際土壤鉀素轉(zhuǎn)化特征與機(jī)制.pdf

1、我國(guó)南方紅壤地區(qū)面臨著土壤酸化和鉀素缺乏兩大難題，嚴(yán)重制約著該區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力的提高和健康可持續(xù)的發(fā)展。本試驗(yàn)依托祁陽(yáng)典型旱地紅壤長(zhǎng)期定位施肥試驗(yàn)（始于1990），選取施肥酸化以及施石灰改良處理，分析玉米不同生育時(shí)期根際與非根際鉀素的變化特征。利用分室根箱盆栽試驗(yàn)，探究不同石灰用量下各施肥酸化處理玉米和小麥鉀含量、吸鉀量和根際與非根際不同距離鉀素的動(dòng)態(tài)變化。從鉀素的吸附解吸角度研究石灰對(duì)鉀素有效性的驅(qū)動(dòng)機(jī)制，為南方酸化紅壤進(jìn)行石灰改良和鉀

2、素的培育提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)不同生育期土壤速效鉀含量表現(xiàn)為:苗期＞收獲期＞灌漿期≈拔節(jié)期，根際速效鉀含量均處于虧缺狀態(tài)，拔節(jié)期和灌漿期虧缺最嚴(yán)重。與NP處理相比，NPK和NPKS處理玉米根際與非根際土壤速效鉀含量均顯著提高。與不施石灰相比，NPCa處理在石灰當(dāng)季和后效作用下玉米根際與非根際土壤速效鉀均無(wú)顯著變化;NPKCa和NPKSCa處理速效鉀含量隨玉米生育期延長(zhǎng)呈先降低后升高趨勢(shì)，緩效鉀含量均呈先緩慢降

3、低后微弱升高的趨勢(shì)，玉米根際土壤速效鉀的盈虧率升高，鉀素的虧缺程度減緩。在氮磷鉀肥配施下（NPK和NPKS）增施適量的石灰以后，根際土壤速效鉀含量降低，降低到一定程度（玉米42.6 mg/kg，小麥51.5 mg/kg）后趨于穩(wěn)定。
　　(2)相比NP處理，NPK和NPKS處理增施石灰后，鉀素的吸附平衡常數(shù)和最大緩沖容量均降低，鉀素的最大吸附量增大。隨石灰用量的增加，NPK處理鉀素吸附平衡常數(shù)和最大緩沖容量均出現(xiàn)增加趨勢(shì)，最大緩沖

4、容量的相對(duì)變化量與速效鉀含量相對(duì)變化量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。與不施用石灰相比，施石灰后土壤pH提高0.5-1.0個(gè)單位，根際與非根際土壤交換性鋁含量平均降低3.9 cmol/kg，土壤交換性鈣鎂含量平均增加2.8 cmol/kg。速效鉀含量與緩效鉀含量、鉀飽和度、K+/(Ca2++Mg2+)和K+/Al3+均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。
　　(3)在偏施肥（N、NP和NK）下隨石灰用量的增加，相同施肥處理玉米-小麥干物重、鉀含量、鉀素吸收效率

5、和鉀生理效率均無(wú)顯著差異;在氮磷鉀肥配施下增施適量的石灰（1.41 g/kg），顯著提高土壤pH和降低交換性鋁含量，增加玉米-小麥生物量和吸鉀量，提高鉀素吸收效率和鉀生理效率。同時(shí)促進(jìn)鉀素從非根際逐漸向近根際的遷移，距離根際越近，對(duì)作物吸鉀量影響越大。根際緩效鉀對(duì)作物吸鉀量有一定的貢獻(xiàn)。
　　綜上所述，在長(zhǎng)期施鉀肥下石灰通過(guò)提高土壤pH，增加根際鉀飽和度、交換性鈣鎂含量和減少交換性鋁含量，促進(jìn)玉米-小麥良好生長(zhǎng)，提高干物重、鉀素吸